অ্যাপল ওয়াচের টাইটানিয়াম কেসিংয়ের সর্বশেষ প্রজন্মটি এক চিমটি সূক্ষ্ম ধাতব গুঁড়ো দিয়ে শুরু হয়।
লেদ, স্পার্ক, অথবা ধাতু কাটার যন্ত্রের দাঁত ঘষে
অনেকের কাছে, 3D প্রিন্টিং শব্দটি ল্যাবরেটরি এবং প্রোটোটাইপ পর্যায়ে সীমাবদ্ধ থাকে: একটি ধারণা যাচাই করার জন্য একটি ধারণাগত অংশ বা একটি মডেল মুদ্রণ করা। তবে, অ্যাপলই প্রথম এটিকে ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের গণ উৎপাদন লাইনে প্রবর্তন করে।
এটা দক্ষতার প্রদর্শন নয়।
কেন 3D প্রিন্টিং?
ঐতিহ্যবাহী ধাতব কাজ একটি বিয়োগাত্মক শিল্প: সিএনসি মেশিনিং (সংখ্যাসূচক নিয়ন্ত্রণ মিলিং মেশিন) দ্বারা ধাতুর একটি সম্পূর্ণ টুকরো কেটে, মিল করে এবং চারদিক থেকে গুঁড়ো করা হয়, এবং অতিরিক্ত অংশগুলি ধীরে ধীরে লক্ষ্য আকারে কাটা হয়, এবং তারপর গুঁড়ো করে পালিশ করা হয়।
এই পদ্ধতিটি অত্যন্ত উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ নির্ভুলতা প্রদান করে, তবে এর অনিবার্যভাবে একটি বড় অসুবিধা রয়েছে – অপচয়।
"কোনও ধাতু দিয়ে কাজ করা সহজ কিনা তা প্রথম কাটার মাধ্যমে নির্ধারণ করা যেতে পারে।" টাইটানিয়ামের উৎকর্ষতা অসংখ্য শিল্প দ্বারা স্বীকৃত হয়েছে: এটি হালকা, শক্তিশালী এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী, যা এটিকে একটি প্রাকৃতিক "ইঞ্জিনিয়ারিং উপাদান" করে তোলে। তবে, এটি একগুঁয়ে এবং অনমনীয়ও: এর উচ্চ গলনাঙ্ক এবং কম নমনীয়তা রয়েছে, যার ফলে এটি কাজ করা কঠিন হয়ে পড়ে। অ্যালুমিনিয়ামের সাথে কাজ করার তুলনায় সরঞ্জামের ক্ষয় অনেক দ্রুত ঘটে, সময় বহুগুণ বৃদ্ধি পায় এবং এর "কঠোরতা" এর কারণে ক্রমাগত সমস্যা দেখা দেয়।
অ্যাপল ওয়াচের মতো জটিল ডিজাইনের জন্য, ইঞ্জিনিয়ারদের প্রায়শই প্রথমে একটি বৃহত্তর ফোরজিং তৈরি করতে হত, এবং তারপর ধীরে ধীরে ভেতর থেকে পছন্দসই আকৃতি "খোদাই" করতে হত। এটি ছিল একটি বিশাল পাথর থেকে একটি ছোট মূর্তি তৈরি করার মতো – দর্শনীয়, কিন্তু খুব দক্ষ নয়।
সংযোজন উৎপাদন এই যুক্তিটিকে সম্পূর্ণরূপে পুনর্লিখন করেছে। এর পদ্ধতি হল "যোগ করার" একটি প্রক্রিয়া – স্তরে স্তরে উপকরণগুলিকে স্তূপীকৃত করে একটি আকৃতি তৈরি করা, যেমন একটি পাইপিং ব্যাগ দিয়ে কেকের টেক্সচার বের করা, সুনির্দিষ্ট এবং সংযত।
৬০ মাইক্রোমিটার, ৯০০ স্তর: একটি ঘড়ির কেসের বৃদ্ধির গতিপথ
মুদ্রণ প্রক্রিয়া শুরু হয় এক চিমটি পুনর্ব্যবহৃত টাইটানিয়াম পাউডার দিয়ে।
"টাইটানিয়াম পাউডার আগে ছিল না," অ্যাপলের পণ্য নকশার ভাইস প্রেসিডেন্ট এবং সমস্ত অ্যাপল পণ্যের জন্য উপাদান উদ্ভাবনের প্রধান কেট বার্গেরন আইফ্যানরকে বলেন। তিনি আরও বলেন যে পুনর্ব্যবহারযোগ্য টাইটানিয়াম পাউডার প্রাপ্তি এবং ব্যবহার নিজেই একটি বিশাল অগ্রগতি।
টাইটানিয়াম একটি শক্ত এবং প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু যা উচ্চ তাপমাত্রায়ও বিস্ফোরিত হতে পারে। নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য, অ্যাপল অক্সিজেনের পরিমাণ কমাতে কাঁচা টাইটানিয়ামকে পরমাণুতে পরিণত করে এবং লেজারের পরামিতিগুলিতে অত্যন্ত সুনির্দিষ্ট সমন্বয় করে।
প্রতিটি প্রিন্টারে ছয়টি লেজার রশ্মি সমন্বিত একটি গ্যালভানোমিটার সিস্টেম থাকে। প্রতিটি রশ্মি একটি সূক্ষ্ম কলমের মতো কাজ করে, যা গ্যালভানোমিটার সিস্টেম দ্বারা পরিচালিত হয়ে পাউডার পৃষ্ঠের উপর অংশের ক্রস-সেকশনের একটি স্তর গলে যায়।
একবার একটি স্তর সম্পন্ন হয়ে গেলে, মুদ্রণ প্ল্যাটফর্মটি 60 মাইক্রোমিটার কমিয়ে আনা হয়—প্রায় একটি মানুষের চুলের প্রস্থের সমান—এবং উপরে পাউডারের একটি নতুন স্তর স্থাপন করা হয়, যা ক্রমাগত গলে যায়।
৯০০টি স্তর স্তূপীকৃত হওয়ার পর, ঘড়ির কেসের মৌলিক আকৃতিটি আবির্ভূত হয়।
মুদ্রণের পরে, অংশগুলি পাউডারের স্তূপে চাপা পড়ে থাকে এবং প্রকৌশলীরা ভ্যাকুয়াম সাকশন পদ্ধতি ব্যবহার করে অতিরিক্ত পাউডার অপসারণ করেন।
এরপর, মুদ্রিত অংশগুলিতে আরও সুনির্দিষ্ট পাউডার অপসারণ প্রক্রিয়া সম্পাদনের জন্য একটি অতিস্বনক কম্পন যন্ত্র ব্যবহার করা হয়, যাতে নিশ্চিত করা যায় যে কেসিংয়ের ভিতরের ফাটল এবং সূক্ষ্ম কাঠামো থেকে অবশিষ্ট পাউডার সম্পূর্ণরূপে অপসারণ করা হয়েছে। সমস্ত পাউডার পুনর্ব্যবহৃত এবং পুনরায় ব্যবহার করা হয়।
এরপর আকৃতির অংশগুলো সাবধানে একটি হীরার তারের করাত ব্যবহার করে বেস প্লেট থেকে কেটে ফেলা হয়েছিল।
রুক্ষ থেকে পরিমার্জিত: পোস্ট-প্রসেসিংয়ের শিল্প
অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং দ্বারা উৎপাদিত ধাতব যন্ত্রাংশের পৃষ্ঠের রুক্ষতা ভোক্তা পণ্যের চেহারার প্রয়োজনীয়তা পূরণের থেকে অনেক দূরে, বিশেষ করে অ্যাপল ওয়াচ সিরিজ ১১-এর মতো পণ্যগুলির জন্য যার জন্য একটি পালিশ করা আয়না ফিনিশ, জটিল কাঠামো এবং ভিতরে এবং বাইরে উভয় দিকেই দৃশ্যমানতা প্রয়োজন।
এভাবে, "পোস্ট-প্রসেসিং" নামক একটি প্রক্রিয়া শুরু হয়।
এই প্রক্রিয়ায় মাত্রা সংশোধন করার জন্য সিএনসি নির্ভুল যন্ত্র, টেক্সচার তৈরির জন্য স্যান্ডব্লাস্টিং বা পলিশিং, অন্যান্য উপাদানগুলিকে একীভূত করার জন্য ইনজেকশন মোল্ডিং এবং অবশেষে, পৃষ্ঠের সমাপ্তি অন্তর্ভুক্ত থাকে। আল্ট্রা 3 এর শক্ত বহিরঙ্গন অনুভূতি বাড়ানোর জন্য সূক্ষ্ম স্যান্ডব্লাস্টিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেখানে সিরিজ 11 একটি মসৃণ ফিনিশের জন্য প্রচেষ্টা করে যা প্রায় প্রতিফলিত হয়।
"আমরা নির্ভুলতা বা কাঠামোগত অখণ্ডতার সাথে মোটেও আপস করিনি," কেট জোর দিয়ে বলেন, অ্যাপল 3D প্রিন্টিংয়ের জন্য গুণমানকে ত্যাগ করেনি।
▲ বাম ছবিটি বাইরের আবরণের পৃষ্ঠের গঠন দেখায় এবং ডান ছবিতে পালিশ করা পৃষ্ঠটি দেখায়।
টিয়ারডাউন ওয়েবসাইট iFixit ও এটিকে সমর্থন করেছে, একটি মাইক্রোস্কোপের নীচে Ultra 3 কেসে হালকা মুদ্রিত টেক্সচার দেখিয়েছে। যাইহোক, কঠোরতা পরীক্ষায়, Ultra 3 কেস, তার পূর্বসূরী নকল সংস্করণের মতো, শুধুমাত্র 6 এর Mohs কঠোরতাতে স্ক্র্যাচ দেখিয়েছে – যা পূর্ববর্তী Ultra 1 (যা 5 এর কঠোরতাতে স্ক্র্যাচ করেছিল) এর তুলনায় উল্লেখযোগ্য উন্নতি।
পরিবেশ সুরক্ষা একটি সক্রিয় প্রযুক্তিগত যুদ্ধ।
যদি ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতি ব্যবহার করে ঘড়ির কভার তৈরি করা সম্ভব হয়, তাহলে গবেষণা ও উন্নয়ন খরচের দিক থেকে অ্যাপল কেন এত বড় পরিবর্তন আনবে?
সর্বোপরি, সাধারণ ব্যবহারকারীরা অ্যাপল ওয়াচটি 3D প্রিন্টেড কিনা তা নিয়ে চিন্তা করেন না।
উত্তরটি আরও একটি, আরও মহৎ প্রতিশ্রুতিতে নিহিত –
২০১৫ সালের স্তরের উপর ভিত্তি করে অ্যাপল কার্বন নির্গমন ৭৫% কমানোর পরিকল্পনা করেছে। মূল পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে: তার সরবরাহ শৃঙ্খলে নবায়নযোগ্য শক্তির ব্যবহার প্রচার করা, কম কার্বন পরিবহন পদ্ধতি গ্রহণ করা এবং উপকরণ উদ্ভাবনের মাধ্যমে পুনর্ব্যবহারের হার বৃদ্ধি করা।
এই তিনটি দিকের সংযোগস্থলে থ্রিডি প্রিন্টিং অবস্থিত। এটি কেবল টাইটানিয়ামের পুনর্ব্যবহারের হার ১০০% বৃদ্ধি করে না, বরং ফোরজিংয়ের তুলনায় উপাদানের ব্যবহার প্রায় ৫০% হ্রাস করে, ফলে উৎসে কার্বন নির্গমন হ্রাস পায়।
অতীতে, আমরা যদি উপাদানের দক্ষতা ১০% বা ১৫% উন্নত করতে পারতাম তাহলে আমরা খুব উত্তেজিত হতাম। কিন্তু এখন, আমরা উপাদানের ব্যবহার অর্ধেকে কমিয়ে আনছি – কার্বন নির্গমনের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি একটি অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ বিজয়।
অ্যাপলের পরিবেশ ও সরবরাহ শৃঙ্খল উদ্ভাবনের ভাইস প্রেসিডেন্ট সারার মতে, পরিবেশ সুরক্ষা কখনই একটি নিষ্ক্রিয় দায়িত্ব নয়, বরং একটি প্রযুক্তিগত যুদ্ধ যার জন্য সক্রিয় পদক্ষেপ প্রয়োজন। এবং এই যুদ্ধে 3D প্রিন্টিং একটি মূল অস্ত্র।
তার দল অ্যাপলের বিশ্বব্যাপী সরবরাহ শৃঙ্খলে দুটি মূল লক্ষ্য বাস্তবায়নের জন্য দায়ী: ২০৩০ সালের মধ্যে কার্বন নিরপেক্ষতা অর্জন এবং একদিন পুনর্ব্যবহৃত এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য উপকরণ থেকে প্রতিটি পণ্য তৈরি করা।
তার মতে, অ্যাপল ইতিমধ্যেই তার কার্বন নিঃসরণ হ্রাস লক্ষ্যমাত্রার ৬০% সম্পন্ন করেছে, তবে অবশিষ্ট কার্বন হ্রাস ক্রমশ কঠিন হয়ে উঠবে।
আমরা এমন সমাধান খুঁজছি যা গ্রহের জন্য, সেইসাথে পণ্য এবং ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতার জন্যও উপকারী।
সিএনসি থেকে থ্রিডি প্রিন্টিং: উৎপাদনের পরবর্তী বিবর্তন
পনেরো বছর আগে, অ্যাপল সিএনসি মেশিনিং ব্যবহার করে ম্যাকবুক ইউনিবডি তৈরি করেছিল, যা নির্ভুল উৎপাদনে একটি বিপ্লবী মুহূর্তের সূচনা করেছিল এবং শিল্প আপগ্রেডিংয়ের একটি সম্পূর্ণ প্রজন্মকে চালিত করেছিল।
অ্যাপলের বৃহৎ পরিসরে 3D-প্রিন্টেড টাইটানিয়াম সংহত করার ক্ষমতা অন্যান্য OEM-গুলিকেও এটি অনুসরণ করার আত্মবিশ্বাস দেয়।
গত তিন মাসে, আমরা দেখেছি যে প্রধান ব্র্যান্ডগুলি তাদের দৈনন্দিন পণ্য এবং কার্যক্রমে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংকে একীভূত করছে – ভোক্তা খেলনা এবং সাইকেলের উপাদান থেকে শুরু করে পাদুকা প্ল্যাটফর্ম এবং কারখানার খুচরা যন্ত্রাংশ পর্যন্ত। এই ধরণটি সামঞ্জস্যপূর্ণ: পাইলট উৎপাদন লাইনগুলি পুনরাবৃত্তিযোগ্য উৎপাদনে পরিণত হয়, মাঝারি পরিমাণে অর্থনীতির উন্নতি হয় এবং ডিজিটাল মান ব্যবস্থার সাথে একীভূতকরণ আরও দৃঢ় হয়। সহজ কথায়, অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং নতুনত্ব থেকে আদর্শের দিকে এগিয়ে চলেছে।
ধাতব সংযোজন উৎপাদনে বিশেষজ্ঞ একটি পেশাদার সংস্থা 3DS Pro বিশ্বাস করে যে ধাতব 3D প্রিন্টিংয়ের তাৎপর্য কেবল "একটি নতুন প্রক্রিয়া ব্যবহার" করার মধ্যে নয়, বরং এমন কিছু প্রমাণ করার মধ্যেও নিহিত যা প্রায় কেউ আগে কল্পনাও করতে সাহস করেনি – যে টাইটানিয়ামের 3D প্রিন্টিং প্রকৃতপক্ষে বৃহৎ পরিসরে ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠতলের সমাপ্তি এবং সহনশীলতা নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে। এটি কয়েক ডজন টুকরোর পরীক্ষামূলক রান নয়, বরং লক্ষ লক্ষ টুকরোর স্তরে ব্যাপক উৎপাদন।
আরও গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল, এটি যে সৃজনশীল স্থান প্রদান করে তা আনুষ্ঠানিকভাবে উন্মুক্ত করা হয়েছে।
ঐতিহ্যবাহী বিয়োগাত্মক যন্ত্র সর্বদা কাটিয়া সরঞ্জাম, বাঁকানো ব্যাসার্ধ এবং উপাদানের নমনীয়তার মতো সীমাবদ্ধতা দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে। কিন্তু 3D প্রিন্টিং সম্পূর্ণ ভিন্ন যুক্তিতে কাজ করে – এটি উপাদানগুলির ভিতরে জালি কাঠামো তৈরি করতে পারে, একক ধাপে জটিল ফাঁপা চ্যানেল তৈরি করতে পারে এবং ট্রানজিশনাল জ্যামিতি অর্জন করতে পারে যা ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতি ব্যবহার করে প্রক্রিয়া করা অসম্ভব।
আইফোন এয়ার একটি প্রকৃষ্ট উদাহরণ: এর USB-C কেসিং অ্যাপল ওয়াচের মতো একই পুনর্ব্যবহৃত টাইটানিয়াম পাউডার ব্যবহার করে, যা 3D প্রিন্টিং ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি ডিজাইনারদের কাঠামোগত শক্তি এবং স্থায়িত্ব বজায় রাখার পাশাপাশি অত্যন্ত পাতলা এবং হালকা প্রোফাইল অর্জন করতে দেয়।
"প্রথমে এটি উত্তেজনাপূর্ণ এবং একটু ভীতিকর ছিল," কেট বলেন, "কারণ তাত্ত্বিকভাবে, এটি যেকোনো আকৃতি মুদ্রণ করতে পারে। টাইটানিয়াম কীভাবে মুদ্রণ করা হয় সে সম্পর্কে আমাদের সম্পূর্ণ ধারণা আছে এবং পরবর্তীতে আমরা আরও পণ্যে এই প্রক্রিয়াটি কীভাবে প্রয়োগ করা যায় তা অন্বেষণ করব।"
"বিপ্লব নিয়ে কথা বলা এখনই খুব তাড়াতাড়ি," কেট সাবধানতার সাথে বললেন, "কিন্তু এটি অবশ্যই আমাদের টুলবক্সে একটি গুরুত্বপূর্ণ নতুন সংযোজন।"
তারপর, সে বিশেষ করে "অ্যাপল-এস্ক" কিছু বলল: "আকাশই সীমা।"
এটি ভবিষ্যতের জন্য জায়গা ছেড়ে দেওয়ার মতো: "এই প্রযুক্তির মাধ্যমে ডিজাইনাররা কী নতুন চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করবেন তা দেখার জন্য আমরা খুব অধীর আগ্রহে অপেক্ষা করছি।"
"এটা কোনওভাবেই শেষ নয়, বরং একটি নতুন শুরু।"
#iFanr-এর অফিসিয়াল WeChat অ্যাকাউন্ট অনুসরণ করতে আপনাকে স্বাগতম: iFanr (WeChat ID: ifanr), যেখানে যত তাড়াতাড়ি সম্ভব আরও উত্তেজনাপূর্ণ কন্টেন্ট আপনার কাছে উপস্থাপন করা হবে।